一种深紫外LED封装器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种深紫外LED封装器件，包括有金属基板、深紫外芯片、光学元件、中间绝缘层和第一金属共晶键合层；所述金属基板的正极区域和负极区域通过中间绝缘层分隔；深紫外芯片固定于金属基板上，且深紫外芯片与金属基板的正极区域、负极区域电连接；光学元件通过第一金属共晶键合层固定于金属基板上，光学元件将深紫外芯片完全包裹；还包括有SiO

Deep ultraviolet LED packaging device and preparation method thereof

The invention discloses a deep UV LED package device, which comprises a metal substrate, deep UV chip, optical element, the intermediate insulating layer and the first metal eutectic bonding layer; the cathode region and anode region of the metal substrate through the intermediate insulating layer separated; deep UV chip is fixed on the metal substrate. And deep UV chip and the metal substrate and the cathode region and cathode region are electrically connected; optical element through the first metal eutectic bonding layer is fixed on the metal substrate, the optical elements of deep ultraviolet chip also comprises a SiO wrapped completely;

【技术实现步骤摘要】
一种深紫外LED封装器件及其制备方法
本专利技术属于深紫外LED封装
，具体涉及一种深紫外LED封装器件及其制备方法。
技术介绍
在紫外线中，波长在200纳米至350纳米的光线被称为深紫外线。而深紫外LED(DUVLED)因其高效、环保、节能、可靠等优势，在照明、杀菌、医疗、印刷、生化检测、高密度的信息储存和保密通讯等领域具有重大的应用价值，这些优势是普通的紫外LED所无法比拟的。由于深紫外LED的波长较短，能量很强，导致材料性能劣化严重，所以对封装技术和封装材料提出了极高的要求。但是，在传统的深紫外LED封装技术中，由于粘合层等在材质方面存在一定缺陷，导致UV光线极易被粘合层吸收，使得粘合层容易变黄、老化等，进而导致深紫外LED存在发光功率不高、散热性差、可靠性低以及使用寿命短等诸多缺点。比如，申请号为201420396320.9的中国专利公开了一种深紫外LED器件封装结构，包括陶瓷支架1及设在陶瓷支架1底座固晶位上的深紫外芯片5，深紫外芯片5通过银线6连接至正负电极，陶瓷支架1上通过粘接材料4粘接有石英透镜2，这种封装结构存在如下缺陷：(1)粘接材料容易吸收UV光线而引起自身老化，从而导致LED器件发光功率低、可靠性不高；(2)封装结构比较复杂，制作成本较高，散热性差，而且陶瓷支架和石英透镜采用粘接方式进行连接，可靠性也不是很高。再比如，申请号为201520585540.0的中国专利公开了一种深紫外COB光源，所述基板上设有凹槽，沿凹槽的顶部边缘设有支承台，所述支承台的高度比基板的表面低形成台阶状结构，所述玻璃盖板的边缘安装在所述支承台上，玻璃盖板的顶面与基板的顶面平齐；所述玻璃盖板上设有压环，所述压环的内侧压在玻璃盖板的外边缘，压环的外侧压在基板的表面。在本专利中，通过设置压环结构将玻璃盖板和基板扣合连接，从而避免了因采用粘接形式而导致粘接剂易发生老化、LED器件可靠性不高等问题，但是其封装结构同样比较复杂，制作成本较高，而且散热性也比较差。
技术实现思路
本专利技术为弥补现有技术的不足，一方面提供了一种深紫外LED封装器件，不仅极大地提高了LED发光功率，散热性佳，产品的可靠性及使用寿命得以显著提高，而且封装结构极为简单，有利于降低制备成本。本专利技术为达到其目的，采用的技术方案如下：一种深紫外LED封装器件，其特征在于：包括有金属基板、深紫外芯片、光学元件、中间绝缘层和第一金属共晶键合层；所述金属基板的正极区域和负极区域通过所述中间绝缘层分隔；所述深紫外芯片固定于所述金属基板上，且所述深紫外芯片与所述金属基板的正极区域、负极区域电连接；所述光学元件通过所述第一金属共晶键合层固定于所述金属基板上，所述光学元件将所述深紫外芯片完全包裹。进一步的，还包括有SiO2绝缘层；所述SiO2绝缘层覆盖于所述中间绝缘层的内表面。进一步的，还包括有第二金属共晶键合层；所述深紫外芯片通过所述第二金属共晶键合层固定于所述金属基板上。进一步的，所述深紫外芯片为垂直芯片；所述第二金属共晶键合层位于所述金属基板的负极区域上；所述垂直芯片通过所述第二共晶金属键合层与所述金属基板的负极区域电连接，所述垂直芯片通过金线与所述金属基板的正极区域电连接。进一步的，所述深紫外芯片为倒装芯片；所述金属基板的正极区域和负极区域均设有所述第二金属共晶键合层，所述倒装芯片通过所述第二金属共晶键合层与所述金属基板的正极区域、负极区域电连接。进一步的，所述光学元件的外表面呈多层阶梯式结构，且所述光学元件的外表面设有粗化微结构层。进一步的，所述金属基板为平面型金属铜片；所述中间绝缘层由SMC材质制成；所述光学元件由无机透明材质制成。本专利技术另一个方面对应地提供了一种深紫外LED封装器件的制备方法，其封装工艺简单易行，适合流水线工作，制备效率高，有利于降低制备成本，其特征在于，包括以下步骤：S1：将金属基板分割成正极区域和负极区域，按相邻所述金属基板的正负极摆放顺序相反的方式对多个所述金属基板进行阵列排布；S2：在各所述金属基板的正极区域和负极区域之间填充中间绝缘层；S3：在各所述金属基板的上表面安装固定深紫外芯片，且使各所述深紫外芯片与对应的所述金属基板的正极区域、负极区域电连接；S4：选取光学元件，先在各所述金属基板的上表面制作第一金属共晶键合层，然后光学元件通过所述第一金属共晶键合层以共晶键合方式固定于所述金属基板上，且使各所述深紫外芯片均被所述光学元件完全包裹；S5：切割成单颗LED器件，测试、包装。进一步的，在所述步骤S2之后、所述步骤S3之前，在所述中间绝缘层的上表面覆盖制作SiO2绝缘层。进一步的，在所述步骤S3中，先在各所述金属基板的上表面制作第二金属共晶键合层，然后各所述深紫外芯片通过所述第二金属共晶键合层以共晶键合方式安装固定于所述金属基板上。相对于现有技术，本专利技术具有以下有益技术效果：(1)本专利技术提供了一种深紫外LED封装器件，包括有金属基板、深紫外芯片、光学元件、中间绝缘层和第一金属共晶键合层。其中，光学元件通过第一金属共晶键合层固定于金属基板上，换言之，在本专利技术中，光学元件通过共晶键合方式与金属基板连接，取代了采用粘接剂对光学元件、基板进行连接这一传统的固定方式，连接结构更加牢固，而且避免了粘接剂因吸收UV光线而自身发生老化、LED产品发光功率低等问题，从而极大地提高了LED产品的发光性能、可靠性和使用寿命。而且，本专利技术根据LED支架的结构特征设计了一种全新的封装结构，其不仅整体结构极为简单，制作工艺易行，有利于降低制备成本，而且散热性能极佳，有利于提高LED产品的可靠性和使用寿命。(2)本专利技术提供了一种深紫外LED封装器件，还包括有SiO2绝缘层，其覆盖于中间绝缘层的内表面，从而阻隔了UV光线被中间绝缘层材料吸收，有效地防止了深紫外芯片工作时释放的高能量而引起中间绝缘层材料老化、LED器件发光功率降低等问题，从而提高了LED产品的发光性能、可靠性和使用寿命。(3)本专利技术对应提供的一种深紫外LED封装器件制备方法，制备工艺简单易行、成熟，适合流水线工作，因此，本专利技术在提高深紫外LED封装器件的发光性能、可靠性和使用寿命的同时还可以提高制备效率，非常有利于降低制备成本。附图说明图1为实施例1所述的深紫外LED封装器件的一种结构示意图(剖切图)；图2为实施例2所述的深紫外LED封装器件的一种结构示意图(剖切图)；图3为实施例1所述的深紫外LED封装器件的一种制备流程的示意图。附图标记：1、金属基板；11、金属基板的正极区域；12、金属基板的负极区域；2、深紫外芯片；3、光学元件；31、粗化微结构层；4、SiO2绝缘层；5、中间绝缘层；6、第一金属共晶键合层；7、第二金属共晶键合层；8、金线。具体实施方式在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。实施例1本实施例公开了一种深紫外LED封装器件，如图1所示，包括有金属基板1、深紫外芯片2、光学元件3、中间绝缘层5和第一金属共晶键合层6。其中，金属基板1的正极区域11和负极区域12通过中间绝缘层5分隔；深紫外芯片2固定于金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深紫外LED封装器件，其特征在于：包括有金属基板、深紫外芯片、光学元件、中间绝缘层和第一金属共晶键合层；所述金属基板的正极区域和负极区域通过所述中间绝缘层分隔；所述深紫外芯片固定于所述金属基板上，且所述深紫外芯片与所述金属基板的正极区域、负极区域电连接；所述光学元件通过所述第一金属共晶键合层固定于所述金属基板上，所述光学元件将所述深紫外芯片完全包裹。

【技术特征摘要】
1.一种深紫外LED封装器件，其特征在于：包括有金属基板、深紫外芯片、光学元件、中间绝缘层和第一金属共晶键合层；所述金属基板的正极区域和负极区域通过所述中间绝缘层分隔；所述深紫外芯片固定于所述金属基板上，且所述深紫外芯片与所述金属基板的正极区域、负极区域电连接；所述光学元件通过所述第一金属共晶键合层固定于所述金属基板上，所述光学元件将所述深紫外芯片完全包裹。2.根据权利要求1所述的一种深紫外LED封装器件，其特征在于：还包括有SiO2绝缘层；所述SiO2绝缘层覆盖于所述中间绝缘层的内表面。3.根据权利要求2所述的一种深紫外LED封装器件，其特征在于：还包括有第二金属共晶键合层；所述深紫外芯片通过所述第二金属共晶键合层固定于所述金属基板上。4.根据权利要求3所述的一种深紫外LED封装器件，其特征在于：所述深紫外芯片为垂直芯片；所述第二金属共晶键合层位于所述金属基板的负极区域上；所述垂直芯片通过所述第二共晶金属键合层与所述金属基板的负极区域电连接，所述垂直芯片通过金线与所述金属基板的正极区域电连接。5.根据权利要求3所述的一种深紫外LED封装器件，其特征在于：所述深紫外芯片为倒装芯片；所述金属基板的正极区域和负极区域均设有所述第二金属共晶键合层，所述倒装芯片通过所述第二金属共晶键合层与所述金属基板的正极区域、负极区域电连接。6.根据权利要求1～5任一项所述的一种深紫外LED封装器件，其特征在于：所述光学元件的外表...

【专利技术属性】
技术研发人员：万垂铭，曾照明，姜志荣，朱文敏，李真真，侯宇，肖国伟，
申请(专利权)人：广东晶科电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44